// 运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
// 实现 LRUCache 类：

// LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
// int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
// void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
//  

// 进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？

//HashMap+双向链表的实现  代码很详细的实现了双向链表的操作
class LRUCache {
    class DLinkedNode {
        int key;
        int value;
        DLinkedNode prev;
        DLinkedNode next;
        public DLinkedNode() {}
        public DLinkedNode(int _key, int _value) {key = _key; value = _value;}
    }

    private Map<Integer,DLinkedNode>cache = new HashMap<>();
    private int capacity;
    private int size;
    private DLinkedNode head,tail;
    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        size = 0;
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }
    
    public int get(int key) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if(node==null)
        {
            return -1;
        }
        else{
            movetohead(node);
            return node.value;
        }
    }
    public void put(int key, int value) {
        if(cache.containsKey(key))
        {
            DLinkedNode node = cache.get(key);
            node.value = value;
            movetohead(node);
        }
        else{
            size++;
            DLinkedNode node = new DLinkedNode(key,value);
            cache.put(key,node);
            addtohead(node);
            if(size>capacity)
            {
                DLinkedNode a = removeTail();
                cache.remove(a.key);
                size--;
            }
        }
    }
    private DLinkedNode removeTail()
    {
        DLinkedNode a = tail.prev;
        removefromlink(a);
        return a;
    }
    private void addtohead(DLinkedNode node)
    {
        head.next.prev = node;
        node.next = head.next;
        node.prev = head;
        head.next = node;

    }
    private void removefromlink(DLinkedNode node)
    {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }
    private void movetohead(DLinkedNode node)
    {
        removefromlink(node);
        addtohead(node);
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */